关于碟簧缸的设计问题。带附图。

装装

2 y: \$ H/ ]- s2 u: H
大家好，我有一个碟簧缸，这是测绘的别的厂家生产的，但让我自己设计的话，不知道从何入手，还有没有其他的设计方案。大家来讨论一下。

学习进步

楼主贴图，大家直接看到，才好发表意见

害怕伏枥

9 C- k6 m+ W4 U# V3 ~3 n. F
$ v( m# H( D7 N! \+ l3 K' X帮楼主贴出图片。
+ H6 ~7 L) W; b' ?2 k6 T+ Q* v7 f
# ]# I6 d4 w# L# \

把头

这是一种单作用液压缸，工作时靠弹簧的力夹持，需要松开时，靠液压力克服弹簧力，一般行程非常小，其次活塞杆比较粗（这样作是为了打开的速度），设计时要注意弹簧的导向，以免划伤缸筒。

害怕伏枥

楼上说得很对。
N7 Q* ^8 A3 c" t5 Q首先要搞清这个油缸做什么用。
, G" O" q, Z# s, d这个油缸是单作用式油缸，活塞两边只有一边有油口。从图上可以见到，活塞因碟簧作用处于伸出极限。如果有压力油进入油缸，在压力油推力小于碟簧弹力时，活塞不会移位。压力油油压一定要大到一定数值，活塞会开始缩回；再继续增大到超过某个数值，活塞才会缩回到底。所标示的16MPa，一般而言，应当是油缸的最大许用油压。即这个油缸在进油口油压达到16MPa时，活塞一定会缩回到底。至于在油压达到多大数值活塞开始回缩，则需要根据碟簧的刚度决定。
$ D) A0 @4 R! T" C' h这里就牵涉到碟簧的设计和制造了。有关知识，在一般的机械手册里都有。
图纸标示这个油缸是夹紧油缸，而从图纸上看，缸体固定。活塞只有在伸出时会对某个东西起到夹紧作用，缩进时是放开。为什么要用碟簧缸而不用其它形式的油缸，这一定是因为这个夹紧，必须是长期有效，不可以因为停电或液压故障失效。不然用个简单的双作用油缸就可以，不必用碟簧缸。
如果自己做设计，思路按上面的分析，找出不一样的地方就可以开始了。
一般情况下，先要确定夹紧力，然后选择合适的弹簧，根据弹簧尺寸再设计油缸。

害怕伏枥

对于这个油缸的碟簧，从图纸上可以知道其外径小于145，内径大于70，碟簧簧片厚度约8。
6 C- k# b+ ~4 Z; O+ M. v2 c( p o电脑上装有机械设计手册（新编软件版）2008，打开找到：
, a0 T* M4 A0 Y! I
7 C) u) {7 ^ ?和

0 V9 ?$ r; y5 |! \
2 b6 X! z) H# H$ W' V; ^1 P& Q

害怕伏枥

' k; c/ M: F/ [0 T( ]
3 {8 M, P! i4 ^( P) `在第二张表格找到尺寸符合要求的碟簧，从表格底下向上第6个，有：
外径D=140
内径d=72
9 D* o/ ?$ U0 U7 K9 g/ R7 Q1 p簧片厚t=8
自由高度Ho=11.2
- A# Z* R$ K5 v+ {& g碟簧压平计算值ho=3.2
8 c. i6 ?- G, A, ]* ]- _f=0.75*ho=2.4
在碟簧压缩高度为 f 时的负荷 F=85300N
6 x2 w( U# C/ l3 ^
$ ]8 W% z( b( k# C: J4 F, o2 K# C

害怕伏枥

7 U! F" j: g6 M F从楼主所给图纸，可以看到用了21片这样的碟簧。
21片叠起，在没有负载时的自由高度应该是11.2*21=235.2
而在图示状态，碟簧高度从图纸上量得，为211.4
如果压力油进入，活塞压到底，碟簧高度是211.4-40=171.4
$ O% a+ F" d n0 ]# `另外还有两个尺寸：
3 q, P$ F* t3 j在0.75ho时，碟簧高度184.8
) k" r- h1 Y9 C碟簧压平时，碟簧高度168.0
由上面5个尺寸，可以得到碟簧的工作三角图：
* F; b( J7 Z5 S* h5 [. W
2 D. [8 {: A0 C: u0 E1 N4 E; q2 x& K. A

- E1 t2 l) u( Z6 W$ x) X
; R5 j) ]9 q' O. x( r6 q- h

害怕伏枥

再回到楼主的图纸，给出的活塞直径为145，活塞杆直径为100。
这样。在压力油进入油缸时，受力面积是（0.145*0.145-0.1*0.1）*3.14/4=0.00865（平方米），
在油液压力为16MPa时，负荷为0.00865*16*1000000=138470（N）
/ {3 u" s( d& B( E7 ^* z# R大于把活塞压到底所需要的负荷107980N。
因此，楼主图纸上的油缸的设计计算无误。

害怕伏枥

% [# g' t5 {$ V1 g8 Y
. D9 ?! z$ r/ `4 Z& \( b l. ~不过在制图上，把碟簧按标准尺寸画出，应该是不困难的事情，目前的画法马虎了一点。
2 l) `" D0 I2 o" V4 O/ q* o* Y活塞按图纸，碟簧导向、活塞和活塞杆应为整体，单独把活塞部分以剖视表达，画法是错的。
3 C# N. B, X# I9 N, J8 h. ^另外，对活塞杆的密封，同时用了斯特封和Yx型密封，并且斯特封在内，Yx型密封在外，有点不可思议。Yx密封是PU材质，使用时与活动部件结合处应该有润滑，而按图纸安排没有润滑条件。从图上还可以看到，在活塞杆压倒底的时候，活塞杆端头越过了Yx密封底。